可见光通信感知一体化芯片及关键技术

通信感知一体化是6G关键技术之一。氮化镓量子阱二极管的发射光谱和光探测谱存在重叠区,量子阱二极管光探测器能够吸收具有相同量子阱结构的光发射器件发出的短波长光子,生成光电流。该文基于该物理现象,研制同质集成光发射光接收器件的氮化镓光电子芯片,由于单个量子阱二极管芯片器件自身发光干扰导致感知外界光信号弱,但是收发分离芯片又存在效率低、紧凑性弱、鲁棒性差等问题,将具有相同量子阱结构的量子阱二极管器件制备在同一块芯片上,分别作为发光和接收器件,构建自由空间逆向光通信系统,探索可见光通信感知一体化芯片及关键技术。     

基于氮化镓集成光电子芯片的单通道全双工可见光通信系统

为了应对新一代通信技术频谱危机，根据量子阱二极管发光谱和探测谱存在重叠区的物理现象，提出一种基于氮化镓集成光电子芯片的单通道全双工可见光通信系统。采用具有相同量子阱结构的一对蓝光、绿光氮化镓量子阱二极管器件，分别作为光发射器和光接收器，器件集成Ti O2/Si O2分布式布喇格反射镜（DBR），将入射光和发射光隔离，实现单通道全双工光通信。测试结果表明，该可见光通信系统通过集成氮化镓光电子芯片，节约了信道空间，对面向未来6G的可见光通信技术的发展具有重要意义。     

基于DDS的多载波水声通信信号发生器的实现

根据水下远程通信系统对信号发射的要求,设计并实现了由FPGA和DSP组成的水下声通信信号发生器。采用直接数字合成（DDS）方法,实现了多载波频移键控（MFSK）和正交频分复用（OFDM）2种水声远程通信复杂信号。实验结果表明,该系统性能稳定,能够满足水声通信系统对发射信号的实时发生要求。     

码分多址在水下定位中的应用

水下定位是一个通信的过程,其成败取决于水声定位信号的优劣,即该信号的稳定性和获取技术。介绍了一种基于码分多址的水下定位信号技术。该设计简单,较大地降低了水下通信的功耗,提高了功率利用率,较容易地实现了定位信息的发射,可靠性高,能够很方便地应用到多个基站。本文通过基于FPGA芯片实现分频电路,M序列、正弦波产生电路,给出...     

基于氮化镓的数字D类功放电路设计与实现

本文介绍一种基于氮化镓芯片设计的数字D类功放电路。通过使用开关速度快、寄生参数小、电气性能优越的氮化镓作为功率器件,设计一个数字D类功放电路,放大信号功率,用于检测轨道上是否有列车占用的信息。实验结果表明,高频载波通过功放器将信号功率放大,再通过LC低通滤波,输出低频解调信号,实测解调信号失真度小于-60d B,验证了该数字D类功放电路设计的可行性。     

基于垂直结构GaN LED的水下蓝光通信系统

垂直结构GaN LED能够提高器件的出光效率和调制带宽,是可见光通信的关键器件。该文面向水下蓝光通信的重大应用需求,基于亚波长理想LED模型,设计、制备了垂直结构蓝光LED器件,在NRZ-OOK调制下可实现10 Mbps的无线光通信。该文进一步搭建了水下可见光通信系统,采用基于该器件,实现了调制速率2 Mbps的全双工水下蓝光通信。     

基于DSP和APD的水下激光信号采集系统

针对水下蓝绿激光传输环境的特殊性,提供了一种基于定点DSP芯片TMS320F28]2和APD（雪崩二极管）技术的水下激光发射控制及回波信号采集的系统。给出了系统的总体结构、硬件实现和软件程序设计,其中对APD处理电路和DSP的ADC控制模块做了详细的设计。通过实验测试表明,该系统能够准确地采集水下激光的回波信号,便于后期的水下激光传输特性的研究。     

水下通信网络中纠结入侵信号的检测仿真

提出一种基于多属性集成模型的水下通信网络中纠结入侵信号检测方法.根据最小二乘法相关理论,对水下通信网络中的纠结信号特征进行提取,运用约束条件,根据噪声与入侵信号特征比率不同这一特点进行特征分割,实现水下通信网络中纠结信号的入侵检测.实验结果表明,该方法可以有效地对水下通信网络中纠结入侵信号检测,有效提高水下网络中入侵检测的准确性.     

水下通信中信号跟踪方法的抗干扰设计

针对传统的水下通信信号跟踪方法根据点观测信息对当前信号状态实施预测,对数据信噪比较为敏感,存在较高的误码率和较低的抗噪性能,设计一种抗干扰性强的水下通信信号跟踪方法。通过分块的信道跟踪方法对实际信道进行实时跟踪,减缓时变对信道的冲击,在跟踪的信道中采用弱小目标信号的检测前跟踪方法,将原始数据作为观测数据,利用跟踪算法预计目标状态,再对目标状态进行检测判决,有利于低信号噪音在高信噪比条件下的能量积累,提高目标检测性能,实现高噪声水下环境中通信信号的准确跟踪。实验结果说明,所提方法能够准确跟踪水下通信信号,具有较低的误码率,抗噪性能高。     

单边带水下语音信号处理平台设计与实现

介绍了基于DSP5509的水下语音信号处理平台的总体设计思想、硬件电路设计和软件算法实现,并对该平台进行了电联调及水池实验,结果表明该平台在较复杂水声环境下仍能保持很高的语音清晰度.该平台可应用于水下蛙人之间的语音通信,达到水下协同工作的目的.     

激光封装MEMS芯片控制系统中的VC++串口通信技术

介绍一种基于串口通信,激光封装MEMS芯片的远程控制应用方案。该方案是采用VC＋＋编程实现串口通信（SPC）,用于控制激光微焊接中激光能源的开关、门信号的开关、PWM百分比和PWM频率。实验表明该方案实际可行,结果满足实际的需要。     

罗德与施瓦茨联合中国移动研究院开展6G通感一体化早期研究及验证

为了满足6G所涉及的众多愿景和需求,新的技术不断涌现并进入6G研究领域。基于6G愿景中对感知的需求,通信感知一体化逐渐成为业界讨论较多且非常重要的候选技术之一。该技术研究的重点是通过信号联合设计和/或硬件共享等手段,实现通信和感知功能一体化的原生设计,从而在进行信息传递的同时能够感知方位、距离、速度等信息。通过对目标设备、事件或环境等进行检测、跟踪、识别、成像等操作,继而实现通信和感知能力互助,从而提升系统整体性能。     

X波段300 W GaN功率器件技术

介绍一种基于国产氮化镓(GaN)外延材料的X波段300 W GaN高效率内匹配器件技术。该技术采用大栅宽芯片的大信号有源模型和封装管壳、键合引线、电容等无源模型,开展X波段300 W内匹配功率器件的设计。采用四胞匹配合成电路,使用L-C网络提升器件阻抗,通过λ/4阻抗变换网络进行阻抗变换和功率合成,实现阻抗50 Ω匹配,功率分配器和匹配电容使用高Q值陶瓷基片实现。仿真实验证明,该器件在9.5~10.5 GHz频率内输出功率大于300 W,功率增益大于9 dB,功率附加效率大于38.9%。同时研究了器件输出功率和功率附加效率随工作电压、脉冲宽度、占空比变化情况。     

水下多参量信号采集存储系统的设计与实现

为满足水下重要区域的目标探测需求，解决传统单参量信号的特征判别难、系统鲁棒性低等问题，采用多参量信号采集存储系统获取水下多物理场信息。通过对水下电场与水下声场信号的预处理、采集、存储，为信息综合分析提供稳定可靠的数据源，并利用千兆网口实现数据快速传输。通过样机研制和外场试验，验证该系统可以稳定工作，获取水下微弱电场信号与声场信号，实现海洋信息综合感知。     

并联型水下光纤网络系统

针对海上石油作业平台和输油管道等水下安防日益严峻的形势,提出一种高可靠性的并联型水下光纤网络系统设计方案.该方案利用一根两芯光纤、FPGA和网管软件,实现了水下分布式传感器以光纤并联型通信传输.该系统可广泛应用于水下传感信号的大面积组网传输,有效提高水下信息感知及控制面积.     

基于0.13μm CMOS工艺的无源RFID标签模拟前端电路设计

设计了13.56 MHz频段无源射频识别电子标签的模拟前端电路,采用常规0.13 μm含EEPROM的CMOS工艺,设计了一种箝位电路,能够实现采用常规5 V器件耐射频识别芯片感应的高压功能,整个芯片实现了射频识别标签通信时所需的稳定电源电压提供、载波中信号的提取、芯片时钟恢复和反向调制信号发射的全部功能.     

一种水下声信号激光遥感探测系统

论述了水下声信号激光探测的原理及系统结构.具体设计了光探测器、前置放大电路、高通滤波电路、后级放大电路、低通滤波电路、50 Hz陷波器电路、串口通信电路、存储器扩展电路以及基于数字信号处理器TMS320LF2407A设计了控制和运算电路,并利用虚拟仪器来实现探测信号的实时显示.实验证明,该系统能够较好地完成对水下声信号的探测和数据处理.     

一种2ASK的水下光通信系统研究

为解决水下声通信的通信速率低,无线电波通信的通信距离短等问题,设计并实现了一种2ASK的水下光通信系统。该水下光通信系统使用2ASK二分键控调制方式进行调制,从而实现一定距离上的高速信号传输。在模型测试中,系统使用小功率蓝光LED进行信号传输,并在接收端处接收到发送信号,从而验证了使用2ASK进行水下光通信的可行性,并通过测试其误码率、信噪比等通信系统的关键参数,为使用BPSK,OFDM等技术的水下光通信系统提供重要参考。     

HDLC的FPGA实现方法

HDLC（高级数据链路控制）的一般实现方法为采用ASIC器件和软件编程等。应用ASIC器件时设计简单，但灵活性较差；软件编程方法灵活，但占用处理器资源多。执行速度慢，实时性不易预测。而FPGA器件则采用硬件处理技术，可以反复编程，能够兼顾速度和灵活性，并能多路并行处理，实时性能能够预测和仿真。本设计采用Altera公司的FPGA芯片，在QUARTUSⅡ软件平台上实现了多路HDLC电路的设计，并已在某通信产品中应用成功。     

水下通信编码器在TS101系统的扩展实现

为了产生用于水下点对点通信的各种信号,本文在扩展硬件资源受限的情况下,设计并研制了一种基于DDWS实现的通信编码器硬件系统,它能产生用于水下通信的连续不间断输出的复杂波形信号,同时实现数字模拟输出,满足通信信号的精度和稳定性要求.